基于输出反馈网络化控制系统鲁棒容错控制

2012年04月13日11:15:58 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

李　炜，蒋栋年，张建全
兰州理工大学电信工程与信息工程学院，甘肃兰州

摘　　　要：研究了一类具有时延不确定性的网络化控制系统的鲁棒容错控制问题。针对以往控制器大多采用状态反馈的形式，而对功能和结构复杂的网络化控制系统全部状态往往难于测取，因而状态反馈形式的控制器在应用中会受到限制，完整性问题的结果也主要基于０１故障模型。采用动态输出反馈控制策略，针对网络化控制系统的时延和不同步对系统产生的影响，基于将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵不确定性的ＮＣＳ模型，应用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论和ＬＭＩ方法，推证出了当执行器或传感器发生更一般故障时网络化控制系统具有鲁棒完整性的充分条件，并给出了通过求解线性矩阵不等式求取容错控制器的设计方法，较后用仿真实例验证了此方法的可行性和有效性。

关　键　词：网络化控制系统；容错控制；动态输出反馈

１　引　言
在分布式控制系统中，控制回路通过实时通讯网络构成的闭环反馈控制系统称为网络化控制系统（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ，简称ＮＣＳ）。它具有连接线少，可靠性高，易于系统扩展并且能够实现资源共享等优点［１２］。但由于网络带宽和承载能力有限，数据的传输不可避免的存在着时延、丢包等问题，加之工程实际中无法避免各种不确定因素以及传感器、执行器等部件故障，从而给系统的稳定性和控制性能带来了不利影响甚至可能导致整个系统的不稳定。因而近年来网络化控制系统鲁棒容错控制的研究受到了广泛关注［３７］。本文基于网路化控制系统时延模型，采用动态输出反馈控制策略，推证出了当执行器或传感器发生故障时网络化控制系统具有鲁棒完整性的充分条件，并以求解ＬＭＩｓ给出了控制器的设计方法。

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